JP2023537427A - Contact modules for contacting optoelectronic chips - Google Patents

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Abstract

本発明は、ガラスでできた光学ブロック(1.1)を含む光モジュール(1)と、電子モジュール(2)とを有する接触モジュール及び接触モジュールを組み立てる方法に関する。前記光学ブロック(1.2)が、接着接続を介して電子モジュール(2)に接続しており、又は前記光モジュール(1)が、前記電子モジュール(2)に設置された設置板(1.2)を有し、設置板は、そこから繰り返し解除可能に電子モジュール(2)に設置され、接着接続により前記光学ブロック(1.1)に接続している。接着接続は、少なくとも3つの円柱ピン(5)により作られ、それらはそれぞれ接着剤(9)により前記光学ブロック(1.1)に第1端面(5.1)で当接し、前記キャリヤ板(2.1)又は前記設置板(1.2)における貫通孔(7)に案内されている。The invention relates to a contact module and a method for assembling a contact module, comprising an optical module (1) comprising an optical block (1.1) made of glass and an electronic module (2). Said optical block (1.2) is connected to an electronic module (2) via an adhesive connection, or said optical module (1) is connected to a mounting plate (1.2) installed on said electronic module (2). 2), from which the installation plate is repeatedly releasably installed on the electronic module (2) and connected to said optical block (1.1) by an adhesive connection. The adhesive connection is made by at least three cylindrical pins (5), each of which abuts with a first end face (5.1) on said optical block (1.1) by adhesive (9) and on said carrier plate ( 2.1) or the through hole (7) in the installation plate (1.2).

Description

本発明は、特許文献1から一般に知られているように、光電子チップを検査する接触モジュールに関する。 The present invention relates to a contact module for testing optoelectronic chips, as is generally known from US Pat.

本発明は、ウェーハレベルで、PIC(光電集積回路)として知られる光電集積回路を有するチップを検査及び試験する分野に関する。純粋な電気集積回路、いわゆるIC(集積回路)を有する従来のチップとは対照的に、PICは光学機能と電気回路を集積する。 The present invention relates to the field of inspecting and testing chips with optoelectronic integrated circuits, known as PICs (optical integrated circuits), at wafer level. In contrast to conventional chips with purely electrical integrated circuits, so-called ICs (Integrated Circuits), PICs integrate optical functions and electrical circuits.

例えばCMOS技術を用いたICの製造において、一方で工程を監視するために、他方で品質管理を実行するために、検査及び測定が様々な製造ステップにおいて実行される。確立された検査は、ウェーハの完成後の電気的なウェーハレベル検査である。ここで、機能的及び非機能的チップ(公知のKGD(known good dies))がウェーハマップにおいて識別され、記録され、それにより生産量が決定される。ウェーハを個々のチップに分割するとき、非機能的チップは排斥される。ウェーハレベル検査に必要な検査装置は、関連する接触モジュール(プローブカード)を備えたウェーハプローバ及びウェーハテスターの形式で入手できる。接触モジュールは、ウェーハテスターの装置側のインターフェース(入力及び出力)をウェーハプローバに固定されたウェーハのチップの個々のインターフェース(入力及び出力)に接続する。一般的に、接触モジュールは、それが1つのチップのみに接触するように構成されるが、それはまた同時に幾つかのチップに接触するように構成され得る。接触用チップがウェーハ複合物内に依然として存在することは必ずしも必要でない。同時に又は次々にウェーハの幾つかのチップに接触するために、チップは単に、互いに対して固定された定義された位置を有する必要がある。このマージンは従来技術の接触モジュールのために及び本発明に従う接触モジュールのために与えられる。 For example, in the manufacture of ICs using CMOS technology, inspections and measurements are performed at various manufacturing steps in order to monitor the process on the one hand and to perform quality control on the other hand. An established test is electrical wafer level test after the wafer is completed. Here, functional and non-functional chips (known good dies (KGD)) are identified and recorded in the wafer map to determine yield. When dividing the wafer into individual chips, non-functional chips are rejected. The inspection equipment required for wafer level inspection is available in the form of wafer probers and wafer testers with associated contact modules (probe cards). The contact module connects the equipment-side interfaces (inputs and outputs) of the wafer tester to the individual interfaces (inputs and outputs) of the wafer chips affixed to the wafer prober. Generally, the contact module is configured so that it contacts only one chip, but it can also be configured so that it contacts several chips at the same time. It is not necessary that the contact tip still be present in the wafer compound. In order to contact several chips of a wafer at the same time or one after the other, the chips simply need to have fixed and defined positions relative to each other. This margin is provided for prior art contact modules and for contact modules according to the present invention.

純粋な電子チップ(ICを有する半導体チップ)を検査する検査装置は、数十年にわたり最適化され、多様化されてきており、コスト最適化のための高生産性をもって大量の最も多様なICを試験することができる。 Test equipment for testing pure electronic chips (semiconductor chips with ICs) has been optimized and diversified over decades to produce large volumes of the most diverse ICs with high productivity for cost optimization. can be tested.

PICは通常、同じ確立された半導体プロセス、例えばCMOS技術を用いて製造される。最初、IC製造と比較してPICの非常に少ない生産量の結果、プロセス特性化のための検査だけが半導体工場にて通常実行され、PICの機能検査は実行されなかった。機能的特性化は最終顧客の責任であって、しばしばカットされたチップに実行された。使用される検査装置のために、別個の電気及び光接触モジュールが使用された。 PICs are typically manufactured using the same established semiconductor process, eg, CMOS technology. Initially, as a result of the very low production volume of PICs compared to IC manufacturing, only tests for process characterization were normally performed in semiconductor factories, and functional tests of PICs were not performed. Functional characterization is the responsibility of the final customer and is often performed on cut chips. Separate electrical and optical contact modules were used for the inspection equipment used.

ウェーハレベルでPICを検査することは、通常は結合ポイントとして集積された格子結合器により、光をPICレベルに結合及び切り離すことを要する。格子結合器は、ウェーハ上のチップ又は犠牲構造における、例えば刻みレーンにおける又は隣接するチップ上の機能部品であり得る。 Testing PICs at the wafer level requires coupling and decoupling light to the PIC level, usually by grating couplers integrated as coupling points. A grating coupler can be a functional component in a chip or sacrificial structure on a wafer, eg, in a score lane or on an adjacent chip.

前述した特許文献2は、接触板(プローブサブストレート)及び再分配板(再分配サブストレート)を含む、電気的及び光学的入力及び出力(非試験体-DUT)を有するチップを検査する光電接触モジュールを開示している。接触モジュールは、検査装置(自動化検査装置-ATE)とDUTの間のインターフェースを構成し、電気接点(電気プローブ)、光学端子(光プローブ)、光学素子及びそれらの組み合わせによって設計され、DUTから及びDUTへ信号を導き、これら信号をインターフェースのために検査装置に再分配する。 The above-mentioned US Pat. No. 6,200,000 discloses an optoelectronic contact testing chip with electrical and optical inputs and outputs (non-test device--DUT), including a contact plate (probe substrate) and a redistribution plate (redistribution substrate). Discloses modules. The contact module constitutes the interface between the test equipment (automated test equipment - ATE) and the DUT and is designed with electrical contacts (electrical probes), optical terminals (optical probes), optical elements and combinations thereof, from the DUT and It directs signals to the DUT and redistributes these signals to test equipment for interfacing.

接触板及び再分配板への分割は接触モジュールのモジュール設計をもたらし、それは、電気接点が損傷した場合に、接触板が交換できる一方、再分配板は比較的高価な電気及び光配信網によって使用し続けられるという利点を有する。 The division into contact plates and redistribution plates results in a modular design of the contact module, which allows the contact plates to be replaced if the electrical contacts are damaged, while the redistribution plates are used by the relatively expensive electrical and optical distribution networks. It has the advantage of being able to continue

光学的入力及び出力(光インターフェース)に関して、これらが、接触板及び/又は再分配板上に位置する光学素子を介して創出され、様々な結合機構、例えば自由放射線、準自由放射線又は導波管に適合されることが開示されている。上述した適切な光学素子は、回折素子及び屈折素子を含む。光検出器又は光源がDUTとのインターフェースに直接位置してもよく、その際接触板上の光学的入力及び出力を構成し得ることも記述されている。 For optical inputs and outputs (optical interfaces), these are created via optical elements located on the contact plate and/or redistribution plate, and various coupling mechanisms such as free radiation, quasi-free radiation or waveguides. is disclosed to be adapted to Suitable optical elements mentioned above include diffractive elements and refractive elements. It is also stated that the photodetector or light source may be located directly at the interface with the DUT, thereby configuring the optical inputs and outputs on the contact plate.

前述の特許文献2の例示の実施形態によれば、光学的及び電気的信号線(光学的及び電気的配信網)は別個の再分配板に具体化される。DUTから電気信号を接触板のエッジ領域に案内し、それにより接触板上の第1再分配板において電気信号がエッジ領域の上で結合されることが提案されている。これは、開口を第1再分配板に形成することを可能とし、そこでは電気信号だけが再分配され、前記開口を介して光信号が第1再分配板の上の別個の第2再分配板に案内される。 According to the exemplary embodiment of the above-mentioned US Pat. No. 6,300,000, the optical and electrical signal lines (optical and electrical distribution networks) are embodied in separate redistribution plates. It has been proposed to guide the electrical signals from the DUT to the edge regions of the contact plate so that at a first redistribution plate on the contact plate the electrical signals are coupled over the edge regions. This makes it possible to form apertures in the first redistribution plate, where only electrical signals are redistributed, and optical signals via said apertures into a separate second redistribution above the first redistribution plate. guided to the board.

要約すると、前述の特許文献2は、ある理由のため、例えば電気信号伝送用の機械的接点の摩耗のために接触板及び再分配板に分けられた接触モジュールがどのようにして光信号線を追加的に装備され得るかについて複数のアイデアを示している。これは、DUTへの接触モジュールの電気的入力及び出力の機械的接点に可能な公差(許容差)が光学的入力及び出力に転移できないことを無視している。 In summary, the above-mentioned US Pat. It shows several ideas as to what could be additionally equipped. This ignores the possible tolerances of the mechanical contacts of the electrical inputs and outputs of the contact module to the DUT, which cannot be transferred to the optical inputs and outputs.

電気的インターフェースを介する絶え間ない電気信号の伝送が、全ての3つの空間方向における数μmの比較的大きい位置公差内で保証されうる、DUT上に存在する接触板(接触パッド)を有する接触モジュール上に存在する針の機械的接点を必要とする一方、光信号伝送の品質はその目標位置からの、サブミクロン範囲のずっと小さいずれによって既に影響される。 On a contact module with contact plates (contact pads) present on the DUT, in which constant electrical signal transmission via the electrical interface can be guaranteed within relatively large positional tolerances of a few μm in all three spatial directions. While requiring the mechanical contact of the stylus to be present at the point, the quality of the optical signal transmission is already affected by deviations in the sub-micron range from its target position to a much smaller extent.

光インターフェースの位置公差に無反応な接触モジュールが特許文献1から知られている。本発明に従う接触モジュールと同様に及び従来技術から知られた接触モジュールと同様に、そこに記載される接触モジュールは、検査中の光電チップを有するウェーハが固定されるウェーハプラットフォーム、例えばウェーハプローバと、光信号及び電気信号を生成及び評価する検査装置との間に配置される。接触モジュールは、検査中の光電チップの個々の光学的及び電気的インターフェースと、検査装置の規定の装置に関連する光学的及び電気的インターフェースの間の信号関連接続部を確立する。それらインターフェースはそれぞれ電気的又は光学的入力及び出力であり、それらに又はそれらから電気又は光信号がそれぞれ入力され又は出力され、電気又は光信号線を介して検査中の光電チップに又はからそれぞれ伝送される。 A contact module that is insensitive to positional tolerances of the optical interface is known from US Pat. Like the contact module according to the invention and like the contact modules known from the prior art, the contact module described therein comprises a wafer platform, e.g. a wafer prober, on which the wafer with the optoelectronic chip under test is fixed, It is placed between an inspection device that generates and evaluates optical and electrical signals. The contact module establishes signal-related connections between the respective optical and electrical interfaces of the optoelectronic chip under test and the defined device-related optical and electrical interfaces of the test equipment. The interfaces are respectively electrical or optical input and output, to or from which electrical or optical signals are input or output, respectively, and transmitted to or from the optoelectronic chip under test via electrical or optical signal lines, respectively. be done.

接触モジュール1上の電気的インターフェースは各々、接触針の先端で形成され、接触針は各々、電気信号を伝送するため、検査中の光電チップの1つの電気的インターフェースと機械接触しており、その各々は電気接触パッドで形成されている。従来技術の明細書に詳細に説明されているように、確実な電気接触に必要な公差限界は光接触に必要な公差に比べて大きい。 Each electrical interface on the contact module 1 is formed by the tip of a contact needle, each contact needle is in mechanical contact with one electrical interface of the optoelectronic chip under test to transmit electrical signals, and the Each is formed with electrical contact pads. As detailed in prior art specifications, the tolerance limits required for reliable electrical contact are greater than those required for optical contact.

前述の特許文献1から、接触モジュールは、電気的インターフェースが配置される電子モジュールと、光インターフェースが配置される光モジュールを含むことも知られている。光モジュールは、機械的インターフェースを介して定められた方法で電子モジュールに取り付けられ、電気的インターフェースの装置は光インターフェースの装置に対して定義された相対位置を有する。 It is also known from the above-mentioned US Pat. No. 5,400,002 that the contact module comprises an electronic module, in which the electrical interfaces are arranged, and an optical module, in which the optical interfaces are arranged. The optical module is attached to the electronic module in a defined manner via a mechanical interface, and the electrical interface device has a defined relative position to the optical interface device.

モノリシックな接触モジュールに比べた利点は特に、電気信号線及び光信号線が互いに独立的に異なる製造プロセスで、及び異なる材料で作られたサブストレート内に又は上に製造され得ることである。光学的又は電気的でも等しく、全てのインターフェースが検査中の光電チップに対して調節され得る共通の装置を形成することを保証するために、光学ブロックが電子ブロックに対して調節されて固定される。 An advantage over monolithic contact modules is, inter alia, that electrical and optical signal lines can be manufactured independently of each other in different manufacturing processes and in or on substrates made of different materials. The optical block is aligned and fixed to the electronic block to ensure that all interfaces, whether optical or electrical, form a common device that can be aligned to the optoelectronic chip under test. .

接触モジュールの有利な実施形態では、光学ブロックは有利には、ブレークスルー及び/又は開口を含むその寸法及び形状を具体化され、それにより電子モジュール上にある全ての接触針は光学ブロックを過ぎて、その周りに及び/又は場合によりそこに形成された開口を介してチップ2に接触し得る。 In an advantageous embodiment of the contact module, the optical block is advantageously embodied in its dimensions and shape including breakthroughs and/or apertures, so that all contact needles on the electronic module are passed past the optical block. , around it and/or possibly through an opening formed therein.

前述の特許文献1に記載された接触モジュールの1つの実施形態例では、電子モジュールはその技術設計において純粋に電子チップ用の従来の接触モジュールに一致する。それは、プリント回路基板、例としてここで片持ち針(cantilever needles)として具体化される接触針の装置、及び検査装置との機械的インターフェースが載置されるキャリヤ板を含む。電気接触は、チップの電気接触パッドを有する接触針の物理的接触によって電子モジュールを介して確立される。 In one example embodiment of the contact module described in the above-mentioned US Pat. It includes a printed circuit board, a device of contact needles, embodied here as cantilever needles as an example, and a carrier plate on which the mechanical interface with the inspection device is mounted. Electrical contact is established through the electronic module by physical contact of the contact needles with the electrical contact pads of the chip.

光モジュールは、各々が導波管及び各導波管の前に配置された一体ミラーの形態の光信号線を有する光学ブロック、V溝を有するファイバーホルダー、並びにガラス繊維及び単繊維コネクタ又は多繊維コネクタから成る。導波管は、直接レーザー書き込み法で製造され、ミラーはレーザーエッチング法で製造される。したがって、導波管は、局所的に限定された変更されたサブストレート素材によってレーザーエネルギーの入力の結果形成され、それは特に、サブストレート素材の屈折率に比べて局所的な屈折率変更により特徴付けられる。ミラーはサブストレート素材におけるエッチング凹部のインターフェースによって形成される。光学ブロックのサブストレート素材はガラス、好ましくはホウ酸フロートガラスであり、数百μm~数ミリメートル、好ましくは0.5~1mmの範囲の厚さを有する。光接触は、チップと接触モジュールの間の距離にわたりチップとの直接接触無しに生じる。ミラー及び導波管を製造するために使用される方法によって、特に光インターフェースが互いに対して及び光学ブロック上の機械インターフェースに対して高精度で製造され得る。さらに、サブストレート素材の内部でミラー及び導波管の自由な位置決めが可能になる。 The optical module consists of an optical block, each having optical signal lines in the form of waveguides and integral mirrors placed in front of each waveguide, a fiber holder with V-grooves, and fiberglass and single-fiber or multi-fiber connectors. Consists of connectors. The waveguides are manufactured by direct laser writing and the mirrors by laser etching. Thus, a waveguide is formed as a result of laser energy input by a locally confined modified substrate material, which is characterized in particular by a local refractive index modification compared to the refractive index of the substrate material. be done. The mirror is formed by an interface of etched recesses in the substrate material. The substrate material of the optical block is glass, preferably borated float glass, and has a thickness ranging from a few hundred μm to several millimeters, preferably 0.5 to 1 mm. Optical contact occurs without direct contact with the chip over the distance between the chip and the contact module. The methods used to manufacture the mirrors and waveguides allow the optical interfaces in particular to be manufactured with high precision to each other and to the mechanical interfaces on the optical block. Furthermore, it allows free positioning of the mirrors and waveguides within the substrate material.

好ましくは、光モジュールは、例えば3つの固定位置を介して、電子モジュールにおけるキャリヤ板(支持板)に接着されることで電子モジュールに接続される。例えば接触針としての片持ち針を有する電子モジュールを製造する際、針のZ高さは通常、ウェーハプラットフォームに対する固定基準を有する接触モジュールの締め付け位置を参照する。キャリヤ板としての金属フレームを用いて、これら基準点が、光モジュール用の固定位置が高精度に一体化される金属フレームに位置付けられる。したがって、光モジュールは、Z方向において固定位置への位置的に正確な接着によって接触針の先端の基準平面に関して正に平行平面に且つ精密に設置され得る。電子モジュールに関する光モジュールの平行平面設置はまた、光モジュールが小さい作動距離のために接触中に動作中にチップと接触することを防止する。キャリヤ板への固定の代替案として、光学ブロックもまたプリント回路基板に直接取り付けられ得る。 Preferably, the optical module is connected to the electronic module by being glued to a carrier plate (support plate) in the electronic module, for example via three fixing points. For example, when manufacturing an electronic module with a cantilevered stylus as the contact stylus, the Z-height of the stylus usually refers to the clamping position of the contact module with a fixed reference to the wafer platform. Using a metal frame as a carrier plate, these reference points are positioned on the metal frame into which the fixing points for the optical modules are integrated with high precision. Thus, the optical module can be precisely and precisely placed in a plane parallel to the reference plane of the tip of the contact stylus by positionally precise bonding to a fixed position in the Z direction. The parallel plane installation of the optical module with respect to the electronic module also prevents the optical module from contacting the chip during operation due to the small working distance. As an alternative to fixing to the carrier plate, the optics block can also be mounted directly to the printed circuit board.

前述の特許文献1は、接着剤を介して光学ブロックと電子モジュールの間の機械的インターフェースを接続することを開示、提案しているだけである。なぜここで接着剤が平坦な機械的インターフェースの間に挿入されることが自明であるのかについてさらなる詳細は示されていない。 The above-mentioned US Pat. No. 6,200,000 only discloses and suggests connecting the mechanical interface between the optical block and the electronic module via an adhesive. No further details are given as to why it is obvious here that the adhesive is inserted between the flat mechanical interfaces.

WO2019/029765A1WO2019/029765A1 US2006/0109015A1US2006/0109015A1

本発明の目的は、光学ブロックと電子モジュールの間の、又は光学ブロックと電子ブロックに接続される設置板の間の機械的インターフェースの新規で費用効率の高い設計を有する接触モジュールであって、それによって光学ブロックが調節位置において電子モジュールに関する全ての6つの自由度で自由に位置決めでき、よってこの調節位置に正確に永続的に固定できる接触モジュールを提供することである。 An object of the present invention is a contact module with a novel and cost-effective design of the mechanical interface between the optical block and the electronic module or between the optical block and the mounting plate connected to the electronic block, whereby the optical To provide a contact module in which the block can be freely positioned in all six degrees of freedom with respect to the electronic module in the adjustment position and thus can be permanently fixed precisely in this adjustment position.

さらに本発明の目的は、全ての6つの自由度で調節可能な光学ブロックを電子モジュールに又は電子ブロックに接続される設置板に設置する方法であって、光学ブロックを高精度で且つ簡単に調節位置に固定できる方法を提供することである。 A further object of the present invention is a method of installing an optical block adjustable in all six degrees of freedom to an electronic module or to a mounting plate connected to the electronic block, wherein the optical block can be adjusted with high precision and ease. It is to provide a method that can be fixed in position.

接触モジュールに関して、本目的は、光インターフェース平面において光インターフェースの装置を有する、ガラスでできた光学ブロックを含む光モジュールと、電気インターフェース平面において電気インターフェースの装置を形成する、キャリヤ板、プリント回路基板及び針先端を備えた接触針の装置を有する針キャリヤ(針担体)を含む電子モジュールとを有し、光インターフェースの装置及び電気インターフェースの装置がデカルト座標系の全ての6つの自由度に関して互いに対して定められた調節位置を有するように、光モジュール及び電子モジュールが互いに対して配置されている、接触モジュールによって達成される。本発明にとって、第1選択肢によれば、光学ブロックが、少なくとも3つの円柱ピンを介してキャリヤ板に永続的に接続されており、又は第2選択肢によれば、光モジュールが、光学ブロックが少なくとも3つの円柱ピンを介して永続的に接続されている設置板を有することが本質的である。円柱ピンはそれぞれ、接着剤を介して第1端面で光学ブロックに接触する。キャリヤ板に又は設置板に、互いに平行に配置された複数の貫通孔があり、そこには円柱ピンがそれぞれ、接着剤を介してキャリヤ板に又は設置板に接続している。 With respect to the contact module, the object is an optical module comprising an optical block made of glass, having an optical interface arrangement in the optical interface plane, a carrier plate, a printed circuit board and a printed circuit board, which form the electrical interface arrangement in the electrical interface plane. and an electronic module including a needle carrier (needle carrier) having a contact needle device with a needle tip, wherein the optical interface device and the electrical interface device are aligned with respect to each other in all six degrees of freedom in a Cartesian coordinate system. It is achieved by a contact module in which the optical module and the electronic module are arranged relative to each other so as to have a defined adjustment position. For the invention, according to a first option, the optical block is permanently connected to the carrier plate via at least three cylindrical pins, or according to a second option, the optical module comprises at least It is essential to have the mounting plate permanently connected via three cylindrical pins. Each cylindrical pin contacts the optical block at the first end face via adhesive. The carrier plate or the mounting plate has a plurality of through-holes arranged parallel to each other in which the cylindrical pins are respectively connected to the carrier plate or to the mounting plate via an adhesive.

有利な実施形態は後述する従属請求項2~6に示される。 Advantageous embodiments are indicated in the dependent claims 2-6 below.

方法に関して、本目的は、光インターフェース平面において光インターフェースの装置を有する、ガラスでできた光学ブロックを含む光モジュールと、電気インターフェース平面において電気インターフェースの装置を形成する、キャリヤ板、プリント回路基板及び針先端を備えた接触針の装置を有する針キャリヤを含む電子モジュールとを有する接触モジュールを組み立てる方法であって、光インターフェースの装置及び電気インターフェースの装置が互いに対して定められた調節位置を有するように、光モジュール及び電子モジュールが互いに対して配置されている方法によって達成される。 With respect to the method, the object is an optical module comprising an optical block made of glass, having an optical interface arrangement in the optical interface plane, and a carrier plate, a printed circuit board and a needle forming the electrical interface arrangement in the electrical interface plane. and an electronic module including a needle carrier having a tipped contact needle arrangement, wherein the optical interface arrangement and the electrical interface arrangement have defined adjusted positions relative to each other. , the optical module and the electronic module are arranged with respect to each other.

第1選択肢によれば、まず光インターフェースの装置が電気インターフェースの装置に対して調節され、次に光学ブロックが本発明に従う接着接続によりキャリヤ板に永続的に接続される。 According to a first option, first the optical interface arrangement is aligned with respect to the electrical interface arrangement and then the optical block is permanently connected to the carrier plate by means of an adhesive connection according to the invention.

第2選択肢によれば、まず設置板が、繰り返し確立可能な相対位置で取り外し可能接続を介してキャリヤ板に接続され、次いで光インターフェースの装置が電気インターフェースの装置に対して調節され、次に光学ブロックが本発明に従う接着接続により設置板に永続的に接続される。 According to a second option, first the mounting plate is connected to the carrier plate via a detachable connection in a repeatable relative position, then the arrangement of the optical interface is adjusted with respect to the arrangement of the electrical interface, then the optical A block is permanently connected to the mounting plate by an adhesive connection according to the invention.

本発明にとって、互いに平行な少なくとも3つの貫通孔をキャリヤ板に又は設置板に先に作り、少なくとも3つの貫通孔の各々を、光学ブロックと接触するまで貫通孔の1つを通して挿入することで、上述の両方の選択肢のための接着接続が創出されることが本質的である。まず接着剤が、光学ブロックに面する円柱ピンの第1端面に塗布され、それでそれらは光学ブロックを接着する。円柱ピンは、貫通孔を通過間又は通過後にキャリヤ板又は設置板に接着される。 For the present invention, pre-drilling at least three through-holes parallel to each other in the carrier plate or in the mounting plate, inserting each of the at least three through-holes through one of the through-holes until contact with the optical block, It is essential that an adhesive connection is created for both options mentioned above. Adhesive is first applied to the first end faces of the cylindrical pins facing the optical block so that they adhere to the optical block. The cylindrical pins are glued to the carrier plate or mounting plate during or after passing through the through holes.

本発明を例示の実施形態及び図面を参照して以下により詳細に説明する。 The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments and drawings.

光モジュールの光学ブロックが接着接続を介して電子モジュールのキャリヤ板に接続している第1選択肢に従う接触モジュールを示す図である(平面図)。FIG. 4 shows a contact module according to the first option, in which the optical block of the optical module is connected via an adhesive connection to the carrier plate of the electronic module (plan view); 光モジュールの光学ブロックが接着接続を介して電子モジュールのキャリヤ板に接続している第1選択肢に従う接触モジュールを示す図である(断面図)。FIG. 4 shows a contact module according to the first option, in which the optical block of the optical module is connected via an adhesive connection to the carrier plate of the electronic module (section view); 光学ブロックが接着接続を介して光モジュールの設置板に接続している第2選択肢に従う接触モジュールを示す図である(平面図)。FIG. 10 shows a contact module according to the second option, in which the optical block is connected via an adhesive connection to the mounting plate of the optical module (plan view); 光学ブロックが接着接続を介して光モジュールの設置板に接続している第2選択肢に従う接触モジュールを示す図である(断面図)。Fig. 10 shows a contact module according to the second option, in which the optical block is connected to the mounting plate of the optical module via an adhesive connection (section view); 本発明に従う接着接続の第1実施形態を示す図である。1 shows a first embodiment of an adhesive connection according to the invention; FIG. 本発明に従う接着接続の第2実施形態を示す図である。Fig. 3 shows a second embodiment of an adhesive connection according to the invention; 取り外し可能接続の第1実施形態を有する第2選択肢に従う接触モジュールを示す図である。Fig. 3 shows a contact module according to a second option with a first embodiment of removable connection; 取り外し可能接続の第1実施形態を有する第2選択肢に従う接触モジュールを示す図である。Fig. 3 shows a contact module according to a second option with a first embodiment of removable connection;

図1a及び1bに示されるように、本発明に従う接触モジュールは、光インターフェース平面Eoptに光インターフェースSoptの装置を有する、ガラスから作られた光学ブロック1.1を含む光モジュール1、及び電気インターフェース平面Eeleに電気インターフェースSeleの装置を形成する、キャリヤ板2.1、プリント回路基板2.2及び針先端を備えた接触針2.3.1の装置を有する針キャリヤ2.3を含む電子モジュール2を有する。キャリヤ板2.1及び針キャリヤ2.3は互いにしっかり接続している又はモノリシックユニットを形成する。光インターフェースSoptの装置及び電気インターフェースSeleの装置がデカルト座標系の全ての6つの自由度に関して互いに対して定められた調節位置を有するように、光モジュール1及び電子モジュール2は互いに対して配置されている。光学ブロック1.1は接着接続を介して調節位置に固定されている。本発明に従う接触モジュールの第1選択肢によれば、調節層が、光学ブロック1.1とキャリヤ板2.1が機械的基礎を形成する電子モジュール2の間に直接、本発明に従う接着接続によって固定され得(図1a及び図1b参照)又は第2選択肢によれば、それは光学ブロック1.1と場合により光モジュール1によって包含される設置板1.2の間に、本発明に従う接着接続を介して間接的に固定でき、接着接続は、電子モジュール2に、より正確にはキャリヤ板2.1に再現可能な取り外し可能接続を介して接続される(図2a及び図2b参照)。 As shown in FIGS. 1a and 1b, the contact module according to the invention comprises an optical module 1 comprising an optical block 1.1 made of glass and an electrical a needle carrier 2.3 with a carrier plate 2.1, a printed circuit board 2.2 and an arrangement of contact needles 2.3.1 with needle tips, forming the arrangement of the electrical interface S ele in the interface plane E ele ; It has an electronic module 2 comprising: Carrier plate 2.1 and needle carrier 2.3 are rigidly connected to each other or form a monolithic unit. The optical module 1 and the electronic module 2 are arranged relative to each other such that the device of the optical interface S opt and the device of the electrical interface S ele have defined adjustment positions relative to each other with respect to all six degrees of freedom of the Cartesian coordinate system. It is The optics block 1.1 is fixed in the adjustment position via an adhesive connection. According to a first option of the contact module according to the invention, the adjustment layer is fixed by an adhesive connection according to the invention directly between the optics block 1.1 and the electronic module 2, of which the carrier plate 2.1 forms the mechanical basis. (cf. FIGS. 1a and 1b) or according to a second option it is between the optical block 1.1 and the mounting plate 1.2 optionally encompassed by the optical module 1 via an adhesive connection according to the invention. The adhesive connection is connected to the electronic module 2, more precisely to the carrier plate 2.1, via a reproducible removable connection (cf. FIGS. 2a and 2b).

光学ブロック1.1と設置板1.2の間又は光学ブロック1.1とキャリヤ板2.1の間の接着接続が少なくとも3つの円柱ピン5を介して間接的に作られることが、本発明にとって本質的である。図3a及び図3bにより明瞭に見られるように、円柱ピン5は各々、接着剤9を介して光学ブロック1.1に接触する第1端面5.1を有する。キャリヤ板2.1には又は設置板1.2には複数の貫通孔7があり、そこに円柱ピン5がそれぞれ、接着剤9を介してキャリヤ板2.1に又は設置板1.2に固定されている。 According to the invention, the adhesive connection between the optics block 1.1 and the mounting plate 1.2 or between the optics block 1.1 and the carrier plate 2.1 is made indirectly via at least three cylindrical pins 5. essential for As can be seen more clearly in FIGS. 3a and 3b, the cylindrical pins 5 each have a first end face 5.1 which contacts the optical block 1.1 via adhesive 9. As shown in FIG. The carrier plate 2.1 or the mounting plate 1.2 has a plurality of through-holes 7 in which the cylindrical pins 5 are attached via adhesive 9 to the carrier plate 2.1 or to the mounting plate 1.2 respectively. Fixed.

1つの実施形態では、それぞれの第2端面5.2が貫通孔7を越えて突出するように円柱ピン5及び貫通孔7は互いに適合するように寸法決めされており、それでこれが組み立ての間光学ブロック1.1に当接するまで適所に保持され得る。この場合、接着剤9は円柱ピン5のそれぞれの突出周面に塗布される(図3a参照)。 In one embodiment, the cylindrical pin 5 and the through hole 7 are dimensioned to match each other such that the respective second end face 5.2 protrudes beyond the through hole 7, so that this is optical during assembly. It can be held in place until it abuts against block 1.1. In this case, adhesive 9 is applied to each protruding peripheral surface of cylindrical pin 5 (see FIG. 3a).

図3bに示される別な実施形態では、円柱ピン5の各々の第2端面5.2は貫通孔7の1つに内部に位置しており、貫通孔7内のその上に残っているどの自由体積も接着剤9で満たされている。 In another embodiment shown in FIG. 3b, the second end face 5.2 of each of the cylindrical pins 5 is located inside one of the through-holes 7 and any remaining over it in the through-hole 7 The free volume is also filled with adhesive 9 .

本発明に従い光学ブロック1.1が設置板1.2に接着される場合、設置板1.2は有利には繰り返し取り外し可能な接続を介してキャリヤ板2.1に接続している。当該取り外し可能接続は、電気インターフェースSeleの装置に関する光インターフェースSoptの装置の調節位置の繰り返しの創出を保証する。 If the optics block 1.1 is glued to the mounting plate 1.2 according to the invention, the mounting plate 1.2 is preferably connected to the carrier plate 2.1 via a repeatedly removable connection. Said detachable connection ensures the repeated creation of the adjustment position of the device of the optical interface S opt with respect to the device of the electrical interface S ele .

取り外し可能接続の第1実施形態が図4a及び4bに示されているが、本発明に従う接着接続はここに示されていない。設置板の一方の端面1.2.1に、設置平面を定める3つの突起1.2.1.1がここに存在しており、それらはキャリヤ板2.1の設置面2.1.1に当接する。キャリヤ板2.1に対するデカルト座標系のx方向及びy方向周りのz方向における設置板1.2の相対位置は固定されている。設置平面と平行に整列された3つの合わせピン2.1.2(dowel pins)が設置板1.2.2の外周にある。これらの2つは互いに直角に整列され、それぞれ、キャリヤ板2.1に設けられたそれぞれのストッパピン1.2.2.1に当接している。これは、x方向及びy方向における設置板1.2のキャリヤ板2.1に対する相対位置を決定する。第3の合わせピン2.1.2は、キャリヤ板2.1上に存在する別なストッパピン1.2.2.1に当接し、したがってz方向周りの設置板1.2のキャリヤ板2.1に対する相対位置を固定する。設置板1.2がキャリヤ板2.1に繰り返し設置されても、設置板1.2はキャリヤ板2.1に対して同じ相対位置を占める。ストッパピン1.2.2.1を合わせピン2.1.2に対して配置するために、例えば接触圧ユニット8がキャリヤ板2.1に一時的に配置され得る。相対位置を固定するために、設置板1.2は少なくとも1つのねじ接続2.1.3を介してキャリヤ板2.1に接続している。 A first embodiment of a removable connection is shown in Figures 4a and 4b, but an adhesive connection according to the invention is not shown here. On one end face 1.2.1 of the mounting plate there are three projections 1.2.1.1 defining the mounting plane, which are located on the mounting surface 2.1.1 of the carrier plate 2.1. abut. The relative position of the mounting plate 1.2 in the z-direction about the x- and y-directions of the Cartesian coordinate system to the carrier plate 2.1 is fixed. At the periphery of the mounting plate 1.2.2 are three dowel pins 2.1.2 aligned parallel to the mounting plane. These two are aligned at right angles to each other and each abut a respective stop pin 1.2.2.1 provided on the carrier plate 2.1. This determines the relative position of the mounting plate 1.2 to the carrier plate 2.1 in the x- and y-directions. The third dowel pin 2.1.2 abuts another stop pin 1.2.2.1 present on the carrier plate 2.1 and thus the carrier plate 2 of the mounting plate 1.2 around the z-direction. .1 to fix the relative position. Even if the mounting plate 1.2 is repeatedly mounted on the carrier plate 2.1, the mounting plate 1.2 assumes the same relative position with respect to the carrier plate 2.1. In order to position the stop pin 1.2.2.1 against the dowel pin 2.1.2, for example a contact pressure unit 8 can be temporarily arranged on the carrier plate 2.1. In order to fix the relative position, the mounting plate 1.2 is connected via at least one screw connection 2.1.3 to the carrier plate 2.1.

取り外し可能接続の第2実施形態が図2a及び2bに示されている。 A second embodiment of a removable connection is shown in Figures 2a and 2b.

ここでも、x方向及びy方向における並びにz方向周りの設置板1.2のキャリヤ板2.1に対する相対位置が、第1実施形態と同様に、三点支持によって決定される。第1実施形態とは異なり、設置板1.2は、設置板1.2を貫通する、例えば電食によって形成される2つの屈曲構造4を有する。2つの締め付けピン3がキャリヤ板2.1に設置され、設置面2.1.1と垂直に整列され、キャリヤ板2.1にしっかり接続している。それらピンは、有利にはセラミックで作られた例えば針キャリヤ2.3にて、キャリヤ板に直接又は間接的に接続可能である。設置板1.2のキャリヤ板2.1への取り外し可能接続のために、2つの締め付けピン3は各々、屈曲構造4の1つに締め付けられる。2つの屈曲構造4のうちの第1構造では、2つの締め付けピン3の第1ピンがその横表面にわたって周囲を締め付けられ、よってx方向及びy方向における設置板1.2のキャリヤ板2.1に対する相対位置を固定している。有利には、2つの屈曲構造4の第1構造はパイプクランプ(管押え)の形状を有する。2つの屈曲構造4の第2構造では、2つの締め付けピン3の第2ピンがその横表面を介して接線方向に締め付けられ、従ってz方向周りの設置板1.2のキャリヤ板2.1に対する相対位置を固定している。屈曲構造4を締め付けピン3の1つにそれぞれ締め付けるために、応力無く、それらが締め付けピン3の断面より小さい開口を有し、それでそれらが締め付けピン3の挿入前に又は挿入によって締め付けられ、締め付けピン3を締め付けるように、それは寸法決めされ得る。 Again, the relative position of the mounting plate 1.2 to the carrier plate 2.1 in the x- and y-directions and around the z-direction is determined by three-point support, as in the first embodiment. In contrast to the first embodiment, the mounting plate 1.2 has two bending structures 4, for example formed by galvanic corrosion, which pass through the mounting plate 1.2. Two clamping pins 3 are mounted on the carrier plate 2.1, vertically aligned with the mounting surface 2.1.1 and firmly connected to the carrier plate 2.1. The pins can be directly or indirectly connected to the carrier plate, for example at the needle carrier 2.3, which is preferably made of ceramic. For the detachable connection of the mounting plate 1.2 to the carrier plate 2.1, two clamping pins 3 are each clamped into one of the bending structures 4. FIG. In the first of the two bending structures 4, the first of the two clamping pins 3 is clamped circumferentially over its lateral surfaces and thus the carrier plate 2.1 of the mounting plate 1.2 in the x- and y-directions. It has a fixed position relative to Advantageously, the first of the two bending structures 4 has the shape of a pipe clamp. In the second configuration of the two bending configurations 4, the second of the two clamping pins 3 is clamped tangentially via its lateral surfaces and thus the mounting plate 1.2 relative to the carrier plate 2.1 around the z-direction. Fixed relative position. In order to clamp the bending structures 4 respectively to one of the clamping pins 3, stress-free, they have openings smaller than the cross-section of the clamping pins 3, so that they are clamped before or by the insertion of the clamping pins 3, clamping It can be dimensioned to clamp the pin 3 .

有利には、屈曲構造4は、それらが締め付けピン3の横断面より大きい開口を有するように寸法決めされる。締め付けピン3が挿入された後でのみ、屈曲構造4は締め付けピン3を締め付けるように張架される。これは有利には図示のように位置決めねじ6を介して行われ得る。 Advantageously, the bending structures 4 are dimensioned so that they have openings larger than the cross-section of the clamping pin 3 . Only after the clamping pin 3 has been inserted is the bending structure 4 tensioned to clamp the clamping pin 3 . This can advantageously be done via a set screw 6 as shown.

有利には、固定の相対位置を確保するために、設置板1.2は、少なくとも1つのねじ接続2.1.3を介してキャリヤ板2.1に接続している。 Advantageously, the mounting plate 1.2 is connected to the carrier plate 2.1 via at least one screw connection 2.1.3 in order to ensure a fixed relative position.

本発明に従う接触モジュールを組み立てるための本発明に従う方法を以下により詳細に説明する。従来技術と同様に、調節及び組み立ての最後に、光インターフェースSoptの装置及び電気インターフェースSeleの装置が全ての6つの自由度で互いに対して定められた調節位置を有するように、光モジュール1及び電子モジュール2が互いに対して配置される。 A method according to the invention for assembling a contact module according to the invention is described in more detail below. As in the prior art, at the end of adjustment and assembly, the optical module 1 is arranged such that the device of the optical interface S_opt and the device of the electrical interface S_ele have a defined adjusted position with respect to each other in all six degrees of freedom. and the electronic module 2 are arranged with respect to each other.

本発明に従う方法は、光モジュール1及び電子モジュール2を有する接触モジュールを組み立てるために使用される。光モジュール1は、ガラスでできた光学ブロック1.1を含み、それは光インターフェース平面Eoptにおいて光インターフェースSoptの装置を有する。電子モジュール2は、キャリヤ板2.1、プリント回路基板2.2及び針先端を備えた接触針2.3.1の装置を有する針キャリヤ2.3を含む。それらは、電気インターフェース平面Eeleにおいて電気インターフェースSeleの装置を形成する。光インターフェースSoptの装置及び電気インターフェースSeleの装置が互いに対して定められた調節位置を有するように、光モジュール1及び電子モジュール2は互いに対して配置されている。 A method according to the invention is used to assemble a contact module comprising an optical module 1 and an electronic module 2 . The optical module 1 comprises an optical block 1.1 made of glass, which has an arrangement of optical interfaces S opt in an optical interface plane E opt . The electronic module 2 comprises a carrier plate 2.1, a printed circuit board 2.2 and a needle carrier 2.3 with an arrangement of contact needles 2.3.1 with needle tips. They form the device of the electrical interface S ele in the electrical interface plane E ele . The optical module 1 and the electronic module 2 are arranged relative to each other such that the device of the optical interface S opt and the device of the electrical interface S ele have a defined adjustment position relative to each other.

本方法は、光モジュール1が接着接続を介して電子モジュール2に固定的に接続される、上述した接触モジュールのアセンブリの第1選択肢において、又は光モジュール1が電子モジュール2に繰り返し取り外し可能に接続される、上述した接触モジュールのアセンブリの第2選択肢において選択的に使用され得る。第2選択肢の場合、光モジュール1はさらに設置板1.2を含む。設置板1.2には、接着接続によりそこにしっかり接続された光学ブロック1.1が配置され、設置板1.2、従って光モジュール1は電子モジュール2に取り外し可能に接続される。 The method can be used either in the first option of the assembly of the contact module described above, in which the optical module 1 is fixedly connected to the electronic module 2 via an adhesive connection, or in which the optical module 1 is repeatedly detachably connected to the electronic module 2. can optionally be used in the second option of assembly of the contact module described above. For the second option, the light module 1 further comprises a mounting plate 1.2. The mounting plate 1.2 is arranged with an optical block 1.1 firmly connected thereto by an adhesive connection, the mounting plate 1.2 and thus the optical module 1 being detachably connected to the electronic module 2 .

第1選択肢の場合、光インターフェースSoptの装置は電気インターフェースSeleの装置に対して調節され、次に光学ブロック1.1は接着接続によりキャリヤ板2.1に永続的に接続される。 In the case of the first option, the arrangement of the optical interface S_opt is adjusted to the arrangement of the electrical interface S_ele , and then the optical block 1.1 is permanently connected to the carrier plate 2.1 by an adhesive connection.

第2選択肢の場合、光モジュール1の設置板1.2はまず、繰り返し確立可能な相対位置で取り外し可能接続を介して電子モジュール2のキャリヤ板2.1に接続される。次いで、光インターフェースSoptの装置は電気インターフェースSeleの装置に対して調節され、次に光学ブロック1.1は接着接続によりキャリヤ板2.1に永続的に接続される。 In the case of the second option, the mounting plate 1.2 of the optical module 1 is first connected to the carrier plate 2.1 of the electronic module 2 via a detachable connection in a repeatable relative position. The arrangement of the optical interface S_opt is then adjusted to the arrangement of the electrical interface S_ele , and the optical block 1.1 is then permanently connected to the carrier plate 2.1 by an adhesive connection.

接着接続の実施形態は本発明に本質的である。 The embodiment of the adhesive connection is essential to the invention.

本発明に従う接着接続を創出するために、互いに平行な少なくとも3つの貫通孔7がキャリヤ板2.1に又は設置板1.2に先に作られる。ちょうど3つの貫通孔7の場合、これらは互いに関して三角形を形成して配置される。貫通孔7は円柱ピン5(これらを介して接着接続が間接的な接着接続として作られる)を後で収容するために使用される。 In order to create an adhesive connection according to the invention, at least three through-holes 7 parallel to each other are previously made in the carrier plate 2.1 or in the mounting plate 1.2. In the case of just three through-holes 7, these are arranged forming a triangle with respect to each other. The through-holes 7 are used later to accommodate the cylindrical pins 5 through which the adhesive connection is made as an indirect adhesive connection.

光学ブロック1.1とキャリヤ板2.1又は設置板1.2の間の接着接続が作られる前に、光インターフェースSoptの装置が電気インターフェースSeleの装置に関して調節されるように、光学ブロック1.1が整列される。これは、光学ブロック1.1のキャリヤ板2.1又は設置板1.2に対する相対位置を創出し、接着接続により全ての6つの自由度で固定される。 The optics block so that the arrangement of the optical interface S opt is adjusted with respect to the arrangement of the electrical interface S ele before the adhesive connection between the optics block 1.1 and the carrier plate 2.1 or the mounting plate 1.2 is made. 1.1 are aligned. This creates a relative position of the optics block 1.1 to the carrier plate 2.1 or the mounting plate 1.2 and is fixed in all six degrees of freedom by adhesive connections.

少なくとも3つの円柱ピン5が各々、貫通孔7の1つを通して案内され、その後それらは各々、光学ブロック1.1と接触する。接着剤9が、それぞれ光学ブロック1.1に面する円柱ピン5の第1端面5.1に先に塗布されており、それにより円柱ピン5が光学ブロック1.1に接合する。円柱ピン5は、貫通孔7を通過する間又は通過後にキャリヤ板2.1に又は設置板1.2に接合される。 At least three cylindrical pins 5 are each guided through one of the through holes 7, after which they each come into contact with the optics block 1.1. An adhesive 9 has previously been applied to the first end faces 5.1 of the cylindrical pins 5, each facing the optical block 1.1, whereby the cylindrical pins 5 are joined to the optical block 1.1. The cylindrical pin 5 is joined to the carrier plate 2.1 or to the mounting plate 1.2 during or after passage through the through-hole 7. FIG.

円柱ピン5が貫通孔7を通して案内されるときそれらを接合するために、接着剤9は、第2端面5.2に面するそれらの周面に又は貫通孔7に前もって塗布される。 In order to bond the cylindrical pins 5 as they are guided through the through-holes 7, an adhesive 9 is previously applied to their peripheral surface facing the second end face 5.2 or to the through-holes 7. FIG.

円柱ピン5のための定められた接合表面が、有利には円柱ピン5及び貫通孔7を寸法決めすることで得られ、それにより第2端面5.1は貫通孔7内に位置する。貫通孔7内の残りの自由体積は接着剤9で満たされる。 A defined joint surface for the cylindrical pin 5 is advantageously obtained by dimensioning the cylindrical pin 5 and the through hole 7 so that the second end face 5.1 lies within the through hole 7. FIG. The remaining free volume in through hole 7 is filled with adhesive 9 .

光学ブロック1.1とキャリヤ板2.1又は設置板1.2が調節される相対位置に互いに平行に整列される場合、全ての円柱ピン5は貫通孔7に等しい深さで接着される。これは、x方向に、y方向に、z方向に又はz方向周りに異なる相対位置に対して変化しない。x方向周り又はy方向周りの傾きは、円柱ピン5を光学ブロックに配置された貫通孔に多かれ少なかれ深く置くことで補償される。従来技術から公知の多くの接着接続とは異なり、傾斜は接着剤9の量によって補償される必要はない。接続が形成される全ての位置での等量の接着剤は、接着剤9の挙動、例えば固化中の収縮がどこでも同じになるという利点を有し、従って調節される相対位置を高精度で固定することができる。 When the optical block 1.1 and the carrier plate 2.1 or the mounting plate 1.2 are aligned parallel to each other in the adjusted relative position, all the cylindrical pins 5 are glued to the through holes 7 with equal depth. This does not change for different relative positions in the x-direction, y-direction, z-direction or around the z-direction. Tilting around the x-direction or around the y-direction is compensated by placing the cylindrical pin 5 more or less deeply into the through hole located in the optical block. Unlike many glued connections known from the prior art, the tilt need not be compensated by the amount of glue 9 . An equal amount of adhesive at all locations where connections are made has the advantage that the behavior of the adhesive 9, e.g. shrinkage during solidification, is the same everywhere, thus fixing the adjusted relative position with high precision. can do.

1 光モジュール
1.1 光学ブロック
1.2 設置板
1.2.1 設置板の端面
1.2.1.1 突起
1.2.2 設置板の周囲
1.2.2.1 ストッパピン
2 電子モジュール
2.1 キャリヤ板
2.1.1 設置面
2.1.2 合わせピン
2.2 プリント回路基板
2.3 針キャリヤ
2.3.1. 接触針
3 締め付けピン
4 屈曲構造
5 円柱ピン
5.1 円柱ピンの第1端面
5.2 円柱ピンの第2端面
6 位置決めねじ
7 貫通孔
8 接触圧ユニット
9 接着剤
opt 光インターフェース
ele 電気インターフェース
opt (接触モジュールの)光インターフェース平面
ele (接触モジュールの)電気インターフェース平面
1 Optical module 1.1 Optical block 1.2 Mounting plate 1.2.1 End face of mounting plate 1.2.1.1 Protrusion 1.2.2 Perimeter of mounting plate 1.2.2.1 Stopper pin 2 Electronic module 2.1 carrier plate 2.1.1 mounting surface 2.1.2 dowel pin 2.2 printed circuit board 2.3 needle carrier 2.3.1. contact needle 3 clamping pin 4 bending structure 5 cylindrical pin 5.1 first end face of cylindrical pin 5.2 second end face of cylindrical pin 6 setting screw 7 through hole 8 contact pressure unit 9 adhesive S opt optical interface S ele electrical interface E opt Optical interface plane (of contact module) E ele Electrical interface plane (of contact module)

Claims (7)

光インターフェース平面(Eopt)において光インターフェース(Sopt)の装置を有する、ガラスでできた光学ブロック(1.1)を含む光モジュール(1)と、電気インターフェース平面(Eele)において電気インターフェース(Sele)の装置を形成する、キャリヤ板(2.1)、プリント回路基板(2.2)及び針先端を備えた接触針(2.3.1)の装置を有する針キャリヤ(2.3)を含む電子モジュール(2)とを有し、
前記光インターフェース(Sopt)の装置及び前記電気インターフェース(Sele)の装置がデカルト座標系の全ての6つの自由度に関して互いに対して定められた調節位置を有するように、前記光モジュール(1)及び前記電子モジュール(2)が互いに対して配置されている、接触モジュールにおいて、
前記光学ブロック(1.1)が、少なくとも3つの円柱ピン(5)を介して前記キャリヤ板(2.1)に永続的に接続されており、又は前記光モジュール(1)が、前記光学ブロック(1.1)が少なくとも3つの円柱ピン(5)を介して永続的に接続されている設置板(1.2)を有し、
前記円柱ピン(5)は各々、接着剤(9)を介して前記円柱ピンの第1端面(5.1)で前記光学ブロック(1.1)に接触し、前記キャリヤ板(2.1)に又は前記設置板(1.2)に、互いに平行に配置された貫通孔(7)があり、そこでは前記円柱ピン(5)が各々、接着剤(9)を介して前記キャリヤ板(2.1)に又は前記設置板(1.2)に接続している、ことを特徴とする接触モジュール。
An optical module ( 1 ) comprising an optical block (1.1) made of glass with an arrangement of optical interfaces (S opt ) in the optical interface plane (E opt ) and an electrical interface ( A needle carrier (2.3) comprising a carrier plate (2.1), a printed circuit board (2.2) and an arrangement of contact needles (2.3.1) with needle tips forming the arrangement of S ele ) ) and an electronic module (2) containing
said optical module (1) such that the device of the optical interface (S opt ) and the device of the electrical interface (S ele ) have defined adjustment positions relative to each other with respect to all six degrees of freedom of a Cartesian coordinate system. and in a contact module, wherein said electronic modules (2) are arranged with respect to each other,
The optical block (1.1) is permanently connected to the carrier plate (2.1) via at least three cylindrical pins (5) or the optical module (1) is connected to the optical block having a mounting plate (1.2) to which (1.1) is permanently connected via at least three cylindrical pins (5);
Each of said cylindrical pins (5) contacts said optical block (1.1) at a first end face (5.1) of said cylindrical pin via an adhesive (9) and said carrier plate (2.1) or in said mounting plate (1.2) there are through-holes (7) arranged parallel to each other in which said cylindrical pins (5) are each connected to said carrier plate (2 .1) or to said mounting plate (1.2).
前記円柱ピンの第2端面(5.2)が前記貫通孔(7)の1つに内部に位置しており、前記貫通孔(7)内のその上に残っているどの自由体積も接着剤(9)で満たされている、ことを特徴とする請求項1に従う接触モジュール。 The second end face (5.2) of said cylindrical pin is located inside one of said through-holes (7) and any remaining free volume above it in said through-holes (7) is an adhesive. Contact module according to claim 1, characterized in that it is filled with (9). 前記設置板(1.2)が繰り返し取り外し可能な接続を介して前記キャリヤ板(2.1)に接続しており、当該取り外し可能な接続は、前記電気インターフェース(Sele)の装置に関する前記光インターフェース(Sopt)の装置の調節位置を繰り返し創出することを保証する、ことを特徴とする請求項1又は2に従う接触モジュール。 Said mounting plate (1.2) is connected to said carrier plate (2.1) via a repetitively removable connection, said removable connection connecting said optical 3. Touch module according to claim 1 or 2, characterized in that it ensures repeated creation of the adjustment position of the device of the interface (S opt ). 前記設置板の一方の端面(1.2.1)に、設置平面を定める3つの突起(1.2.1.1)が存在しており、それら突起は前記キャリヤ板(2.1)の設置面(2.1.1)に当接し、それによりデカルト座標系のx方向周りの及びy方向周りの、z方向における前記設置板(1.2)の前記キャリヤ板(2.1)に対する相対位置は固定されており、前記設置平面と平行に整列された3つの合わせピン(2.1.2)が前記設置板(1.2.2)の外周にあり、これらの2つは互いに直角に整列され、前記キャリヤ板(2.1)に設けられたそれぞれのストッパピン(1.2.2.1)にそれぞれ当接し、それによりx方向における及びy方向における前記設置板(1.2)の前記キャリヤ板(2.1)に対する相対位置が決定されており、第3の前記合わせピン(2.1.2)は、前記キャリヤ板(2.1)上に存在する別なストッパピン(1.2.2.1)に当接し、したがってz方向周りの前記設置板(1.2)の前記キャリヤ板(2.1)に対する相対位置が固定されている、ことを特徴とする請求項3に従う接触モジュール。 On one end face (1.2.1) of said mounting plate there are three projections (1.2.1.1) defining a mounting plane, said projections of said carrier plate (2.1) abutting the mounting surface (2.1.1) and thereby the mounting plate (1.2) relative to the carrier plate (2.1) in the z-direction around the x-direction and around the y-direction of the Cartesian coordinate system The relative position is fixed and there are three dowel pins (2.1.2) aligned parallel to the mounting plane on the outer periphery of the mounting plate (1.2.2), these two Aligned at right angles, they respectively abut respective stop pins (1.2.2.1) provided on said carrier plate (2.1), so that said mounting plate (1. 2) relative to said carrier plate (2.1), the third said dowel pin (2.1.2) is a further stop present on said carrier plate (2.1). characterized in that it abuts on a pin (1.2.2.1) so that the relative position of said mounting plate (1.2) to said carrier plate (2.1) around the z-direction is fixed. Contact module according to claim 3. 前記設置板の一方の端面(1.2.1)に、設置平面を定める3つの突起(1.2.1.1)が存在しており、それら突起は前記キャリヤ板(2.1)の設置面(2.1.1)に当接し、デカルト座標系のx方向周りの及びy方向周りの、z方向における前記設置板(1.2)の前記キャリヤ板(2.1)に対する相対位置が固定されており、前記設置板(1.2)は前記設置板(1.2)を貫通する2つの屈曲構造(4)を有し、2つの前記屈曲構造(4)の第1構造では、前記キャリヤ板(2.1)に取り付けられた第1締め付けピン(3)がその横表面にわたって周囲を締め付けられ、よってx方向及びy方向における前記設置板(1.2)の相対位置を固定しており、前記屈曲構造(4)の第2構造では、前記キャリヤ板(2.1)に取り付けられた第2締め付けピン(3)がその横表面を介して接線方向に締め付けられ、従ってz方向周りの前記設置板(1.2)の前記キャリヤ板(2.1)に対する相対位置を固定している、ことを特徴とする請求項3に従う接触モジュール。 On one end face (1.2.1) of said mounting plate there are three projections (1.2.1.1) defining a mounting plane, said projections of said carrier plate (2.1) The relative position of said mounting plate (1.2) to said carrier plate (2.1) in the z-direction, abutting the mounting surface (2.1.1), about the x-direction and about the y-direction of a Cartesian coordinate system. is fixed, said installation plate (1.2) has two bending structures (4) penetrating said installation plate (1.2), and in the first structure of said two bending structures (4) , a first clamping pin (3) attached to said carrier plate (2.1) is circumferentially clamped over its lateral surface, thus fixing the relative position of said mounting plate (1.2) in the x- and y-directions. and in a second configuration of said bending configuration (4) a second clamping pin (3) attached to said carrier plate (2.1) is clamped tangentially via its lateral surface and thus z 4. Contact module according to claim 3, characterized in that the relative position of the mounting plate (1.2) to the carrier plate (2.1) around the direction is fixed. 前記第1屈曲構造(4)は、前記第1締め付けピン(3)が自動調心により締め付けられるパイプクランプの形状を有する、ことを特徴とする請求項5に従う接触モジュール。 6. Contact module according to claim 5, characterized in that said first bending structure (4) has the shape of a pipe clamp in which said first clamping pin (3) is self-aligning and clamped. 光インターフェース平面(Eopt)において光インターフェース(Sopt)の装置を有する、ガラスでできた光学ブロック(1.1)を含む光モジュール(1)と、電気インターフェース平面(Eele)において電気インターフェース(Sele)の装置を形成する、キャリヤ板(2.1)、プリント回路基板(2.2)及び針先端を備えた接触針(2.3.1)の装置を有する針キャリヤ(2.3)を含む電子モジュール(2)とを有し、
前記光インターフェースの装置及び前記電気インターフェースの装置が互いに対して定められた調節位置を有するように、前記光モジュール(1)及び前記電子モジュール(2)が互いに対して配置されている、接触モジュールの組み立て方法において、
まず前記光インターフェース(Sopt)の装置が前記電気インターフェース(Sele)の装置に対して調節され、次に前記光学ブロック(1.1)が接着接続により前記キャリヤ板(2.1)に永続的に接続され、
又は、まず前記設置板(1.2)が、繰り返し確立可能な相対位置で取り外し可能接続を介して前記キャリヤ板(2.1)に接続され、次いで前記光インターフェース(Sopt)の装置は前記電気インターフェース(Sele)の装置に対して調節され、次に前記光学ブロック(1.1)が接着接続により前記設置板(1.2)に永続的に接続され、
上述の両方の選択肢のための前記接着接続が、互いに平行な少なくとも3つの貫通孔(7)を前記キャリヤ板(2.1)に又は前記設置板(1.2)に先に作ることで創出され、
少なくとも3つの円柱ピン(5)が各々、前記光学ブロック(1.1)と接触するまで前記貫通孔(7)の1つを通して案内され、接着剤(9)が、それぞれ前記光学ブロック(1.1)に面する前記円柱ピンの第1端面(5.1)に前もって塗布されており、前記円柱ピン(5)が、前記貫通孔(7)を通過する間又は通過後に接着される、ことを特徴とする組み立て方法。
An optical module ( 1 ) comprising an optical block (1.1) made of glass with an arrangement of optical interfaces (S opt ) in the optical interface plane (E opt ) and an electrical interface ( A needle carrier (2.3) comprising a carrier plate (2.1), a printed circuit board (2.2) and an arrangement of contact needles (2.3.1) with needle tips forming the arrangement of S ele ) ) and an electronic module (2) containing
of the contact module, wherein the optical module (1) and the electronic module (2) are arranged with respect to each other such that the optical interface device and the electrical interface device have a defined adjustment position with respect to each other In the assembly method,
First the device of the optical interface (S opt ) is aligned with the device of the electrical interface (S ele ) and then the optical block (1.1) is permanently attached to the carrier plate (2.1) by an adhesive connection. connected and
Alternatively, first said mounting plate (1.2) is connected to said carrier plate (2.1) via a removable connection in a repeatable relative position, and then said device of optical interface (S opt ) is connected to said adjusted to the arrangement of the electrical interface (S ele ), then said optical block (1.1) is permanently connected to said mounting plate (1.2) by means of an adhesive connection,
The adhesive connection for both options mentioned above is created by first making at least three through-holes (7) parallel to each other in the carrier plate (2.1) or in the mounting plate (1.2). is,
At least three cylindrical pins (5) are each guided through one of said through-holes (7) until they come into contact with said optical block (1.1) and an adhesive (9) is applied to each said optical block (1.1). 1) is previously applied to the first end face (5.1) of said cylindrical pin facing 1) and said cylindrical pin (5) is glued during or after passage through said through hole (7). An assembly method characterized by
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19503329C2 (en) * 1995-02-02 2000-05-18 Ita Ingb Testaufgaben Gmbh Test device for electronic printed circuit boards
US5631571A (en) * 1996-04-03 1997-05-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Infrared receiver wafer level probe testing
US6515494B1 (en) * 2000-07-17 2003-02-04 Infrared Laboratories, Inc. Silicon wafer probe station using back-side imaging
US6914423B2 (en) * 2000-09-05 2005-07-05 Cascade Microtech, Inc. Probe station
US7348786B2 (en) 2004-08-31 2008-03-25 Georgia Tech Research Corporation Probe module for testing chips with electrical and optical input/output interconnects, methods of use, and methods of fabrication
JP5603705B2 (en) * 2010-08-06 2014-10-08 株式会社アドバンテスト Device interface apparatus and test apparatus
DE102012008144B4 (en) * 2012-04-24 2014-04-10 Yamaichi Electronics Deutschland Gmbh Test contactor, use and test method
US10018788B2 (en) * 2014-10-28 2018-07-10 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Photonic interposer with wafer bonded microlenses
CN110998341A (en) 2017-08-07 2020-04-10 业纳光学系统有限公司 Contact module insensitive to positional tolerances for contacting an optoelectronic chip
CN111123072A (en) * 2019-12-26 2020-05-08 武汉邮电科学研究院有限公司 Hybrid probe card applied to wafer-level online test of silicon-based optoelectronic chip

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